Krebsin syklin ymmärtäminen soluhengityksessä

Kuten muutkin elävät olennot, solujen on suoritettava aineenvaihdunta energian tuottamiseksi, joista yksi on hengitys. Soluhengitys voi olla aerobista, mikä tarkoittaa substraatin täydellistä hajoamista hapen läsnä ollessa. Aerobinen hengitys tapahtuu solun mitokondrioissa ja tuottaa enemmän energiaa. Yksi aerobisen hengityksen vaiheista on krebs-sykli. Krebs-jakson löysi saksalainen lääkäri ja biokemisti Hans Adolf Krebs.

Krebsin sykli on sarja kemiallisia reaktioita, joita esiintyy elävissä soluissa tuottamaan energiaa asetyyliko-A: sta, joka on muutos glykolyysin seurauksena pyruvihaposta. Aerobisen hengityksen vaiheet alkavat glykolyysistä, oksidatiivisesta dekarboksylaatiosta, krebs-syklistä ja elektroninsiirrosta.

Tässä artikkelissa keskustelemme krebs-syklin prosessista.

Suurin osa elollisten tarvitsemasta energiasta tulee soluissa esiintyvästä glukoosin kataboliasta tai hajoamisesta. Aluksi glukoosi käy läpi glykolyysimenetelmän, joka muuttaa sen pyruviinihapoksi. Jos happea ei ole, pyruviinihappo prosessoidaan anaerobisen hengityksen kautta maitohapoksi tai alkoholiksi. Mutta jos happea on, pyruviinihappo prosessoidaan aerobisen hengityksen avulla prosessoitavaksi energiaksi, vedeksi ja hiilidioksidiksi.

(Lue myös: Evoluutioon vaikuttavat tekijät)

Krebs-syklissä on kaksi tärkeää vaihetta, nimittäin oksidatiivinen dekarboksylaatio ja krebs-sykli . Hapettuva dekarboksylointi viittaa vaiheeseen, jossa pyruvihappo muunnetaan asetyyliko-A: ksi. Lisäksi asetyyliko-A tuodaan mitokondrioiden matriisiin käymään läpi krebs-sykli.

Hapettava dekarboksylointi

Hapettavassa dekarboksylointivaiheessa glykolyysistä saatu pyruviinihappo muutetaan asetyyliko-A: ksi. Tämä vaihe suoritetaan useiden reaktioiden kautta, joita katalysoi entsyymikompleksi nimeltä pyruvaattidehydrogenaasi. Tätä entsyymiä esiintyy eukaryoottisolujen mitokondrioissa ja prokaryoottisolujen sytoplasmassa.

krebs-sykli

Hapettava dekarboksylointi alkaa karboksyyliryhmän (-COO) vapautumisella pyrohaposta CO 2: ksi . Sitten jäljellä olevat kaksi atomia palorypälehappoa muodossa CH 3 COO - siirtää ylimääräisiä elektroneja tulla NAD + molekyylin muodostamiseksi NADH: ta. Kaksi hiiliatomimolekyyliä muuttuu asetaatiksi. Lopuksi koentsyymi A tai ko-A sitoutuu asetaattiin asetyylikoentsyymi-A: n tai asetyyliko-A: n muodostamiseksi.

Krebsin sykli

Asetyylisyklosporiini co-molekyyli saapuu sitten Krebsin sykli tuottaa ATP, NADH: ta, FADH 2 , ja CO 2 . Tämän prosessin vaiheet muodostavat ympyrän niin, että sitä kutsutaan jaksoksi.

krebs-sykli 2

Tämä sykli alkaa asetyyli-co-A: n sitoutumisesta oksaloasetaattiin sitraatin muodostamiseksi. Tätä reaktiota katalysoi entsyymisitraattisyntaasi. Sitten sitraatti muuttuu isosytraatiksi akonitaasientsyymin avulla. Isositraatti prosessoidaan alfa-ketoglutaraatiksi isositraattidehydrogenaasin entsyymillä. Tämä reaktio vapauttaa CO 2: ta ja tuottaa NADH: ta.

Lisäksi alfa-ketoglutaraatti tai a-ketoglutaraatti muunnetaan sukkinyyliko-A: ksi alfa-ketoglutaraattidehydrogenaasin entsyymin avulla. Tämä reaktio vapauttaa myös CO 2: ta ja tuottaa NADH: ta. Sukkinyyli-co-A prosessoidaan sitten sukkinaatiksi sukkinyyli-ko-A-entsyymillä. Tämä prosessi tuottaa GTP: n, joka voidaan sitten muuntaa ATP: ksi.

Sen jälkeen, sukkinaatti edellisen prosessin muunnetaan fumaraatikseen entsyymin sukkinaattidehydrogenaasia ja tuottaa FADH 2 . Fumaraatti muuntuu malaatiksi fumaraasientsyymin avulla. Malaatti prosessoidaan sitten oksalaasetaatiksi malaattidehydrogenaasin entsyymillä. Tämä prosessi tuottaa NADH: ta.

Yksi asetyyli co-molekyyli käsitellään Krebsin sykli voidaan tuottaa 1 ATP: tä, 3 NADH: ta, 1 FADH 2 , ja 2 CO 2 . Koska yksi glukoosi-molekyyli voidaan jakaa kahteen asetyyli co-A, yksi glukoosi molekyyli voi tuottaa 2 ATP, 6 NADH: ta, 2 FADH 2 , ja 4 CO 2 läpi Krebs sykli. NADH ja FADH 2 -molekyylien myöhemmin tulla elektronin siirto prosessi tuottaa ATP: tä.